Springen naar inhoud

Brandtijd batterij berekenen


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Moustaffa

    Moustaffa


  • >25 berichten
  • 39 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 11 oktober 2009 - 16:40

Hoi,

Ik vroeg me af hoe je de brandtijd van een lampje kunt berekenen als die aangesloten is op een batterij.
Bv een lamp van 0,1 Watt (LED), hoelang kan je die laten branden als de batterij een vermogen heeft van 1,5 Watt (1,5 V * 1000 mA)

Volstaan deze gegevens om dit op te lossen of ontbreken er?

Vriendelijke groeten

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44845 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 11 oktober 2009 - 16:43

Kijk eerst eens wat de capaciteit van de batterij is in Ah (ampèreuur) .
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#3

Moustaffa

    Moustaffa


  • >25 berichten
  • 39 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 11 oktober 2009 - 17:13

Kijk eerst eens wat de capaciteit van de batterij is in Ah (ampèreuur) .


700 mAh. Ik heb hier geen batterij naast me, maar ik neem gewoon wat meest voorkomende waarden van Wikipedia (hier een AA batterij). Het is puur voor de berekeningswijze dat ik deze vragen stel, waarden hoeven niet betrokken te worden.

Groetjes

#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44845 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 11 oktober 2009 - 17:25

Dan wordt de vraag wat de stroomsterkte is door het LEDje. Aan die 0,1 W heb je daarvoor niet voldoende, want als het goed is staat er een weerstandje in serie met dat LEDje.
Ware het een gloeilampje geweest dan had je mogelijk wat kunnen zeggen (aangenomen dat je batterijspanning overeenkomt met de nominale spanning van het lampje waarop lampje's aangegeven vermogen op gebaseerd is), want dan zou je een stroomsterkte kunnen berekenen.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#5

Moustaffa

    Moustaffa


  • >25 berichten
  • 39 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 11 oktober 2009 - 17:48

Dan wordt de vraag wat de stroomsterkte is door het LEDje. Aan die 0,1 W heb je daarvoor niet voldoende, want als het goed is staat er een weerstandje in serie met dat LEDje.
Ware het een gloeilampje geweest dan had je mogelijk wat kunnen zeggen (aangenomen dat je batterijspanning overeenkomt met de nominale spanning van het lampje waarop lampje's aangegeven vermogen op gebaseerd is), want dan zou je een stroomsterkte kunnen berekenen.



Ok, het lijkt me dat we zo nog een tijdje kunnen doorgaan ;-)
Zou je anders formeel de berekeningswijze kunnen geven, liefst met variabelen die gemakkelijk te vinden zijn (bv spanning, stroom, capaciteit, ...)

Bedankt!

#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44845 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 11 oktober 2009 - 18:07

een volt is een joule per coulomb J/C
een ampère is een coulomb per seconde C/s

Q=I·t
een ampereuur betekent dat een accu gedurende 1 uur 1 ampere kan leveren, of gedurende 2 uur 0,5 A, of gedurende 4 uur 0,25 A etc. Je vermenigvuldigt stroomsterkte met tijd: C/s x s = C . Kortom, die capaciteit in Ah, vermenigvuldigd met 3600 geeft dus eigenlijk de totale lading in coulomb die de batterij kan leveren.

P=U·I
spanning x stroom is dus J/C x C/s = J/s en geeft dus je vermogen.

Ken je het vermogen van het lampje (bijv 0,6 W) en de spanning waarop het dat vermogen levert (bijv 1,5 V) dan zal dat lampje dus een stroomsterkte van I=P/U = 0,6/1,5 = 0,4 A vragen.

je batterijtje van Q=0,7 Ah houdt dat dan t= Q/I = 0,7/0,4 = 1,75 h vol. (in theorie althans, een praktisch batterijtje zal voor die tijd al een dalende spanning kennen en dus ook een dalende stroomsterkte, en dus niet meer het volle vermogen leveren)

Beetje te volgen?
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#7

Moustaffa

    Moustaffa


  • >25 berichten
  • 39 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 11 oktober 2009 - 19:34

een volt is een joule per coulomb J/C
een ampère is een coulomb per seconde C/s

Q=I·t
een ampereuur betekent dat een accu gedurende 1 uur 1 ampere kan leveren, of gedurende 2 uur 0,5 A, of gedurende 4 uur 0,25 A etc. Je vermenigvuldigt stroomsterkte met tijd: C/s x s = C . Kortom, die capaciteit in Ah, vermenigvuldigd met 3600 geeft dus eigenlijk de totale lading in coulomb die de batterij kan leveren.

P=U·I
spanning x stroom is dus J/C x C/s = J/s en geeft dus je vermogen.

Ken je het vermogen van het lampje (bijv 0,6 W) en de spanning waarop het dat vermogen levert (bijv 1,5 V) dan zal dat lampje dus een stroomsterkte van I=P/U = 0,6/1,5 = 0,4 A vragen.

je batterijtje van Q=0,7 Ah houdt dat dan t= Q/I = 0,7/0,4 = 1,75 h vol. (in theorie althans, een praktisch batterijtje zal voor die tijd al een dalende spanning kennen en dus ook een dalende stroomsterkte, en dus niet meer het volle vermogen leveren)

Beetje te volgen?


Ja hoor, bedankt voor de duidelijke uitleg!

#8

Moustaffa

    Moustaffa


  • >25 berichten
  • 39 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 19 november 2009 - 16:30

een volt is een joule per coulomb J/C
een ampère is een coulomb per seconde C/s

Q=I·t
een ampereuur betekent dat een accu gedurende 1 uur 1 ampere kan leveren, of gedurende 2 uur 0,5 A, of gedurende 4 uur 0,25 A etc. Je vermenigvuldigt stroomsterkte met tijd: C/s x s = C . Kortom, die capaciteit in Ah, vermenigvuldigd met 3600 geeft dus eigenlijk de totale lading in coulomb die de batterij kan leveren.

P=U·I
spanning x stroom is dus J/C x C/s = J/s en geeft dus je vermogen.

Ken je het vermogen van het lampje (bijv 0,6 W) en de spanning waarop het dat vermogen levert (bijv 1,5 V) dan zal dat lampje dus een stroomsterkte van I=P/U = 0,6/1,5 = 0,4 A vragen.

je batterijtje van Q=0,7 Ah houdt dat dan t= Q/I = 0,7/0,4 = 1,75 h vol. (in theorie althans, een praktisch batterijtje zal voor die tijd al een dalende spanning kennen en dus ook een dalende stroomsterkte, en dus niet meer het volle vermogen leveren)

Beetje te volgen?



Sorry dat ik dit zo laat nog eens bovenhaal, maar ik wou even bevestiging voor mijn (simplistische) berekening voor een fietslicht.

Capaciteit van 1 AAA batterij is 1000 mAh (bron: http://www.techlib.c...batteries.html)
Op de eerste tabel in die link staat ook de typical drain, zijnde 10 mA. We veronderstellen echter dat een LED 20 mA trekt.
In 1 fietslicht zitten 3 LEDjes, wat dan geeft voor (theoretische) duur: 2x1000 mAh / 3x 20 mA = 33,33 uur.

Klopt dit een beetje?

Groetjes

#9

Moustaffa

    Moustaffa


  • >25 berichten
  • 39 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 19 november 2009 - 16:53

Oh en nog iets, ik heb ergens op wikipedia (vind de pagina niet meer) gevonden dat t = Q/I^k met k = 1,3.
Heeft u (Jan Van de Velde) die macht bewust weggelaten of hoe zit dat precies?

#10

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44845 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 19 november 2009 - 17:30

In 1 fietslicht zitten 3 LEDjes, wat dan geeft voor (theoretische) duur: 2x1000 mAh / 3x 20 mA = 33,33 uur.

Klopt dit een beetje?

Als je drie ledjes parallel staan, ja. Maar LEDjes worden ook wel vaak in serie geschakeld, zodat één serieweerstandje voor alle LEDjes samen de stroomsterkte kan begrenzen. In dat geval gaat die ene en zelfde 20 mA door alle lampjes na elkaar, en heb je dus maar een drain van 20 mA voor je hele installatie

Oh en nog iets, ik heb ergens op wikipedia (vind de pagina niet meer) gevonden dat t = Q/I^k met k = 1,3.
Heeft u (Jan Van de Velde) die macht bewust weggelaten of hoe zit dat precies?

Och, bewust, bewust. Nu was mijn verhaal kort en duidelijk, en dat was de bedoeling. Echter, als je bij elk antwoord alle mitsen en maren moet gaan vermelden is er geen eind meer te vinden, en wordt elk stuk uitleg een onleesbaar verhaal vol "als dit"-en en "indien"-en. Bovendien ken ik niet eens alle mitsen en maren.

Wat ik schreef geldt voor een ideale/theoretische batterij. En die bestaan in een echte wereld uiteraard niet :eusa_whistle: . De rating van een batterij wordt als het goed is vastgesteld voor een ontlaadtijd van 20 uur. Dus bij een ontladingssnelheid (stroomsterkte) van 50 mA zou dat 1000 mAh batterijtje van je wel degelijk de de 20 uur ofwel de 1000 mAh moeten halen. Door chemische eigenschappen van de batterij blijkt het gewoon onmogelijk om de batterij met 100% efficiency te ontladen, en als je hogere stroomsterktes vraagt haal je lang niet meer die 1000 mAh eruit. Dat heet het Peukert's effect.

Voor lood-zuuraccu's, zeg maar de standaard auto-accu, is die Peukert's exponent voor een nieuwe accu ongeveer 1,1 , wat verslechtert (groter wordt) tot ongeveer 1,3 met toenemende leeftijd van de accu. Voor andere batterijsoorten zijn dat weer andere getallen. Een theoretische batterij heeft dus een Peukert's exponent van 1,0.

Ik heb een accu onder een goedkope accuboormachine zitten. Na een half jaar regelmatig gebruik en een keer of twee te ver laden kon ik op een "volle" accu nog een stuk of 10 flinke schroeven zetten en dan was het weer op. Vraag me niet wat de technische en chemische achtergronden van dat hele verhaal zijn.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#11

Moustaffa

    Moustaffa


  • >25 berichten
  • 39 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 19 november 2009 - 19:24

Als je drie ledjes parallel staan, ja. Maar LEDjes worden ook wel vaak in serie geschakeld, zodat één serieweerstandje voor alle LEDjes samen de stroomsterkte kan begrenzen. In dat geval gaat die ene en zelfde 20 mA door alle lampjes na elkaar, en heb je dus maar een drain van 20 mA voor je hele installatie


Och, bewust, bewust. Nu was mijn verhaal kort en duidelijk, en dat was de bedoeling. Echter, als je bij elk antwoord alle mitsen en maren moet gaan vermelden is er geen eind meer te vinden, en wordt elk stuk uitleg een onleesbaar verhaal vol "als dit"-en en "indien"-en. Bovendien ken ik niet eens alle mitsen en maren.

Wat ik schreef geldt voor een ideale/theoretische batterij. En die bestaan in een echte wereld uiteraard niet :eusa_whistle: . De rating van een batterij wordt als het goed is vastgesteld voor een ontlaadtijd van 20 uur. Dus bij een ontladingssnelheid (stroomsterkte) van 50 mA zou dat 1000 mAh batterijtje van je wel degelijk de de 20 uur ofwel de 1000 mAh moeten halen. Door chemische eigenschappen van de batterij blijkt het gewoon onmogelijk om de batterij met 100% efficiency te ontladen, en als je hogere stroomsterktes vraagt haal je lang niet meer die 1000 mAh eruit. Dat heet het Peukert's effect.

Voor lood-zuuraccu's, zeg maar de standaard auto-accu, is die Peukert's exponent voor een nieuwe accu ongeveer 1,1 , wat verslechtert (groter wordt) tot ongeveer 1,3 met toenemende leeftijd van de accu. Voor andere batterijsoorten zijn dat weer andere getallen. Een theoretische batterij heeft dus een Peukert's exponent van 1,0.

Ik heb een accu onder een goedkope accuboormachine zitten. Na een half jaar regelmatig gebruik en een keer of twee te ver laden kon ik op een "volle" accu nog een stuk of 10 flinke schroeven zetten en dan was het weer op. Vraag me niet wat de technische en chemische achtergronden van dat hele verhaal zijn.


Goed, alles is nu duidelijk.
Ik heb veel gehad aan uw hulp, waarvoor dank!

#12

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44845 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 19 november 2009 - 19:50

Graag gedaan. Heeft je computer nog kloktikken over? :eusa_whistle:

foldingarrow.png

ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures